建筑材料与检测4

1、 3.1水泥的概述水泥的概述 3.2通用硅酸盐水泥通用硅酸盐水泥 3.3其他品种水泥其他品种水泥 3.4水泥石的腐蚀与防护水泥石的腐蚀与防护 3.5水泥性能检测水泥性能检测 学习目标学习目标 1了解建筑中常见各种水泥的性能、应用范围与检测标准。 2了解水泥制品及水泥石的腐蚀原因、类型及防护。 3. 掌握水泥的物理性能检测方法。 水泥是一种粉状水硬性无机胶凝材料。加水搅拌后成浆体，能在空气中硬化或者在水中更好地硬化，并能把砂、石等材料牢固地胶结在一起形成水泥混凝土，是一种应用非常广泛的建筑材料。3.1.13.1.1水水泥泥的的分分类类 3.1.23.1.2水水泥泥的的命命名名原原则则 通用水泥以

2、水泥的主要水硬性矿物名称冠以混合材料名称或以其他适当名称命名。（1 1） 专用水泥以其专门用途命名，并可冠以不同型号。（2 2） 特性水泥以水泥的主要水硬性矿物名称冠以水泥的主要特性命名，并可冠以不同型号或混合材料名称。（3 3）3.2.13.2.1通通用用硅硅酸酸盐盐水水泥泥的的概概述述 通用硅酸盐水泥是由硅酸盐水泥熟料和适量的通用硅酸盐水泥是由硅酸盐水泥熟料和适量的石膏及规定的混合材料制成的水硬性胶凝材料。石膏及规定的混合材料制成的水硬性胶凝材料。 通用硅酸盐水泥按混合材料的品种和掺量分为通用硅酸盐水泥按混合材料的品种和掺量分为硅酸盐水泥（代号硅酸盐水泥（代号PP、PP）、普通硅酸盐水）、

3、普通硅酸盐水泥泥( (代号代号POPO）、矿渣硅酸盐水泥）、矿渣硅酸盐水泥( (代号代号PSPS）、火）、火山灰质硅酸盐水泥山灰质硅酸盐水泥( (代号代号PPPP）、粉煤灰硅酸盐水）、粉煤灰硅酸盐水 泥泥( (代号代号PFPF）和复合硅酸盐水泥）和复合硅酸盐水泥( (代号代号PCPC）。）。3.2.23.2.2通通用用硅硅酸酸盐盐水水泥泥的的生生产产及及矿矿物物组组成成硅酸盐水泥生产的简要过程硅酸盐水泥生产的简要过程3.2.23.2.2通通用用硅硅酸酸盐盐水水泥泥的的生生产产及及矿矿物物组组成成生产过程生产过程: : 1.1.破碎及预均破碎及预均化化3.3.煅烧生煅烧生料料2.2.制备生制备生

4、料料4.4.粉磨熟粉磨熟料料3.2.23.2.2通通用用硅硅酸酸盐盐水水泥泥的的生生产产及及矿矿物物组组成成硅酸盐水泥熟料的主要矿物组成硅酸盐水泥熟料的主要矿物组成3.2.33.2.3通通用用硅硅酸酸盐盐水水泥泥的的水水化化与与凝凝结结硬硬化化 （1）硅酸三钙的水化。硅酸三钙的水化。在水泥矿物中，硅酸三钙含量最高，它与水作用时，反应较快，水化放热量大，生成水化硅酸钙及氢氧化钙。 （2）硅酸二钙的水化。硅酸二钙的水化。硅酸二钙的水化产物与硅酸三钙相同，但数量不同。其水化反应较慢，水化放热量小。3.2.33.2.3通通用用硅硅酸酸盐盐水水泥泥的的水水化化与与凝凝结结硬硬化化 （3）铝酸三钙的水化。

5、铝酸三钙的水化。铝酸三钙与水作用时，反应极快，水化放热量很大，生成水化铝酸三钙。水化铝酸三钙为晶体，易溶于水，它在石灰饱和溶液中能与氢氧化钙进一步反应，生成水化铝酸四钙。 （4）铁铝酸四钙的水化。铁铝酸四钙的水化。铁铝酸四钙与水作用时反应也较快，水化热中等，生成水化铝酸三钙及水化铁酸钙凝胶。3.2.33.2.3通通用用硅硅酸酸盐盐水水泥泥的的水水化化与与凝凝结结硬硬化化 水泥浆体结构水泥浆体结构 A A水泥颗粒；水泥颗粒；BB自由水；自由水；CC凝胶凝胶CSHCSH；DD晶体晶体Ca(OH)Ca(OH)2 2等；等； E E毛细孔；毛细孔；F F气孔气孔3.2.23.2.2通通用用硅硅酸酸盐盐

6、水水泥泥的的生生产产及及矿矿物物组组成成硅酸盐水泥的凝结硬化过程硅酸盐水泥的凝结硬化过程: : 1.1.初始反应期初始反应期2.2.潜伏期潜伏期4.4.硬化期硬化期3.3.凝结期凝结期3.2.43.2.4通通用用硅硅酸酸盐盐水水泥泥的的指指标标要要求求（1 1）通用硅酸盐水泥的化学指标）通用硅酸盐水泥的化学指标3.2.43.2.4通通用用硅硅酸酸盐盐水水泥泥的的指指标标要要求求（2 2）通用硅酸盐水泥物理指标）通用硅酸盐水泥物理指标凝结时间凝结时间细度（选择性细度（选择性指标）指标）体积安定体积安定性性碱含量（选碱含量（选择性指标）择性指标） 通用硅酸盐水泥强度与通用硅酸盐水泥强度与强度等级强

7、度等级3.2.53.2.5通通用用硅硅酸酸盐盐水水泥泥的的性性能能及及应应用用1.1.硅酸盐水泥的性能与应用硅酸盐水泥的性能与应用（1 1）强度等级高，）强度等级高，强度发展快强度发展快（2 2）水化热高）水化热高（3 3）耐腐蚀性差）耐腐蚀性差（4 4）抗冻性好）抗冻性好（6 6）耐热性差）耐热性差（7 7）干缩小）干缩小（8 8）耐磨性好）耐磨性好（5 5）抗碳化性好）抗碳化性好3.2.53.2.5通通用用硅硅酸酸盐盐水水泥泥的的性性能能及及应应用用2.2.普通硅酸盐水泥的性能与应用普通硅酸盐水泥的性能与应用 普通硅酸盐水泥中掺入少量混合材料的主要作用是扩大强度等级范围，以利于合理选用。由

8、于混合材料掺量较少，其矿物组成的比例仍在硅酸盐水泥的范围内，因此其性能、应用 范围与同强度等级的硅酸盐水泥相近。3.2.53.2.5通通用用硅硅酸酸盐盐水水泥泥的的性性能能及及应应用用3.3.矿渣水泥、火山灰水泥和粉煤灰水泥的性能与应用矿渣水泥、火山灰水泥和粉煤灰水泥的性能与应用1 1）三种水泥的性能与应用的相同点）三种水泥的性能与应用的相同点1 1早期强度低，后期强度增进率大早期强度低，后期强度增进率大。硬化时对湿热敏感性强，强度发展受温度影响较大硬化时对湿热敏感性强，强度发展受温度影响较大。2 23 3水化热少。水化热少。耐腐蚀性好，具有较强的抗溶出性侵蚀及抗硫酸盐耐腐蚀性好，具有较强的抗

9、溶出性侵蚀及抗硫酸盐侵蚀的能力。侵蚀的能力。4 45 5抗冻性及耐磨性较差。抗冻性及耐磨性较差。6 6抗碳化能力较差。抗碳化能力较差。3.2.53.2.5通通用用硅硅酸酸盐盐水水泥泥的的性性能能及及应应用用2 2）矿渣水泥的性能与应用）矿渣水泥的性能与应用（1 1）泌水性和干泌水性和干缩性较大缩性较大（2 2）耐热性好耐热性好3.2.53.2.5通通用用硅硅酸酸盐盐水水泥泥的的性性能能及及应应用用3 3）火山灰水泥的性能与应用）火山灰水泥的性能与应用（1）抗渗性高抗渗性高（2）干缩大，干缩大，易起粉易起粉3.2.53.2.5通通用用硅硅酸酸盐盐水水泥泥的的性性能能及及应应用用4 4）粉煤灰水泥

10、的性能与应用）粉煤灰水泥的性能与应用（1 1）早期强度）早期强度低低（2 2）干缩小，）干缩小，抗裂性高抗裂性高3.3.13.3.1铝铝酸酸盐盐水水泥泥 铝酸盐水泥是以铝矾土铝酸盐水泥是以铝矾土和石灰石为原料，经煅烧制和石灰石为原料，经煅烧制得的以铝酸钙为主要成分、得的以铝酸钙为主要成分、氧化铝含量约氧化铝含量约50%50%的熟料，再的熟料，再磨制成的水硬性胶凝材料。磨制成的水硬性胶凝材料。1.1.铝酸盐水泥的矿物组成铝酸盐水泥的矿物组成3.3.13.3.1铝铝酸酸盐盐水水泥泥 铝酸盐水泥的主要矿物组成是铝酸一钙（铝酸盐水泥的主要矿物组成是铝酸一钙（CaOAl2O3，简写为，简写为CA）和其他

11、铝酸盐矿物以及少量）和其他铝酸盐矿物以及少量的硅酸二钙（的硅酸二钙（2CaO SiO2）。）。CA 具有很高的水化具有很高的水化活性，其凝结正常，但硬化迅速，是铝酸盐水泥的活性，其凝结正常，但硬化迅速，是铝酸盐水泥的强度来源。强度来源。 2.2.铝酸盐水泥的技术要求铝酸盐水泥的技术要求3.3.13.3.1铝铝酸酸盐盐水水泥泥铝酸盐水泥胶砂强度铝酸盐水泥胶砂强度铝酸盐水泥凝结时间铝酸盐水泥凝结时间3.3.铝酸盐水泥的性质及应用铝酸盐水泥的性质及应用3.3.13.3.1铝铝酸酸盐盐水水泥泥 早期强度增长快，属快硬型水泥（4 4）（3 3）（2 2）（1 1） 抗硫酸盐腐蚀性强 水化热大 耐热性高3

12、.3.铝酸盐水泥的性质及应用铝酸盐水泥的性质及应用3.3.23.3.2快快硬硬高高强强水水泥泥1.1.快硬硅酸盐水泥快硬硅酸盐水泥2.2.快硬硫铝酸盐水泥快硬硫铝酸盐水泥 （1 1）硫）硫铝铝酸酸盐盐系列水泥不能系列水泥不能与与其他品其他品种种水泥混合使水泥混合使用。用。（2 2）硫）硫铝铝酸酸盐盐系列水泥泌水性大，黏聚性差，系列水泥泌水性大，黏聚性差，应应避免避免用水量大。用水量大。（3 3）硫）硫铝铝酸酸盐盐水泥的水化水泥的水化产产物物钙矾钙矾石在石在150 150 以上以上时时会脱会脱水，强度水，强度会会大幅度下降，故其耐大幅度下降，故其耐热热性性较较差，一差，一般般应应在常在常温温下使

13、用。下使用。（4 4）硫）硫铝铝酸酸盐盐水泥制品的水泥制品的碱碱度度较较低，低，对钢对钢筋的保筋的保护护作作用用较较弱，混凝土保弱，混凝土保护层护层薄薄时则钢时则钢筋筋锈蚀锈蚀加重，因此加重，因此在潮在潮湿环湿环境中使用境中使用时时，必，必须须采取相采取相应应措施措施。课外连接课外连接3.3.33.3.3膨膨胀胀水水泥泥1.1.膨胀水泥的分类膨胀水泥的分类3.3.33.3.3膨膨胀胀水水泥泥2.2.在工程中的应用在工程中的应用 膨胀水泥适用于补偿混凝土收缩的结构工程，作防渗层或防渗混凝土，填灌构件的接缝及管道接头，加固与修补结构，固结机器底座及地脚螺丝等。自应力水泥适用于制作自应力钢筋混凝土压

14、力管及其配件。3.3.43.3.4低低热热硅硅酸酸盐盐水水泥泥 低热硅酸盐水泥是以适低热硅酸盐水泥是以适当成分的硅酸盐水泥熟料加当成分的硅酸盐水泥熟料加入适量石膏，经磨细制成的入适量石膏，经磨细制成的具有低水化热的水硬性胶凝具有低水化热的水硬性胶凝材料，简称低热水泥，又称材料，简称低热水泥，又称高贝高贝 利特水泥，利特水泥，代号为代号为P P LHLH。3.3.53.3.5白白色色硅硅酸酸盐盐水水泥泥 凡以适当成分的生料烧至部凡以适当成分的生料烧至部分熔融，所得以分熔融，所得以CaSiOCaSiO3 3为主要为主要成分、成分、FeFe2O2O3 3含量很少的白色含量很少的白色硅酸盐水泥熟料，再

15、加入适量石硅酸盐水泥熟料，再加入适量石膏，共同磨细制成的水硬性胶膏，共同磨细制成的水硬性胶 凝材料，称为白色硅酸盐凝材料，称为白色硅酸盐 水泥，简称白水泥。水泥，简称白水泥。3.3.63.3.6低低碱碱度度水水泥泥 低碱水泥是指碱金属氧低碱水泥是指碱金属氧化物（化物（K2O 和和 Na2O）含量）含量低的水泥。总碱含量以当量低的水泥。总碱含量以当量氧化钠（氧化钠（Na2O + 0.658K2O）计算，低碱水泥要求总碱计算，低碱水泥要求总碱含量（当量氧化钠）低含量（当量氧化钠）低于于0.6%。3.3.73.3.7砌砌筑筑水水泥泥 砌筑水泥是由一种或砌筑水泥是由一种或一种以上活性混合材料或一种以上

16、活性混合材料或具有水硬性的工业废料为具有水硬性的工业废料为主要原料，加入适量硅酸主要原料，加入适量硅酸盐水泥熟料和石膏，经盐水泥熟料和石膏，经 磨细制成的水硬性胶磨细制成的水硬性胶 凝材料，代号为凝材料，代号为M M。3.4.13.4.1水水泥泥石石腐腐蚀蚀的的类类型型 常见的水泥石腐蚀有软水侵蚀（溶出性常见的水泥石腐蚀有软水侵蚀（溶出性侵蚀）、酸类侵蚀（溶解性侵蚀）、盐类腐侵蚀）、酸类侵蚀（溶解性侵蚀）、盐类腐蚀和强碱腐蚀等。除上述四种侵蚀类型外，蚀和强碱腐蚀等。除上述四种侵蚀类型外，对水泥石有腐蚀作用的还有糖类、酒精、脂对水泥石有腐蚀作用的还有糖类、酒精、脂肪、氨盐和含环烷酸的石油产品等肪

17、、氨盐和含环烷酸的石油产品等。 3.4.23.4.2水水泥泥石石腐腐蚀蚀的的原原因因4.4.强碱腐蚀强碱腐蚀 3. 3.盐类腐蚀盐类腐蚀2.2.酸类侵蚀（溶解性侵蚀）酸类侵蚀（溶解性侵蚀）1.1.软水侵蚀（溶出性侵蚀）软水侵蚀（溶出性侵蚀）3.4.33.4.3水水泥泥石石腐腐蚀蚀的的防防护护 （1）根据环境侵蚀特点，合理选用水泥品种。 （3）表面加做保护层。 （2）提高水泥石的密实度。 3.5.13.5.1一一般般规规定定1.1.编号及取样编号及取样 水泥出水泥出厂厂前按同品前按同品种种、同强度等、同强度等级编号级编号和取和取样样。袋装水泥和散装水。袋装水泥和散装水泥泥应应分分别进别进行行编号

18、编号和取和取样样。每一。每一编号为编号为一取一取样单样单位。水泥出位。水泥出厂编号厂编号按年按年生生产产能力能力规规定定为为：200104 t以上，不超以上，不超过过4 000 t为为一一编号编号；120104200104 t，不超，不超过过2 400 t为为一一编号编号；60104120104 t，不超，不超过过1 000 t为为一一编号编号；3010460104 t，不超，不超过过600 t为为一一编号编号；1010430104 t，不超，不超过过400 t为为一一编号编号；10104 t以下，不超以下，不超过过200 t为为一一编编号号。 取取样样方法按水泥取方法按水泥取样样方法（方法（GB/T 125732008）进进行，可行，可连续连续取，亦可取，亦可从从20个个以上不同部位取等量以上不同部位取等量样样品，品，总总量至少量至少12 kg。当当散装水泥散装水泥运输运输工具的容量超工具的容量超